Wychwytywanie i magazynowanie dwutlenku węgla (CCS)

• Strona główna
• Artykuły
• Wychwytywanie i magazynowanie dwutlenku węgla (CCS)

2023-08-08

Według Międzynarodowej Agencji Energetyki, CCS będzie musiało zapewnić 14% wszystkich globalnych skumulowanych redukcji CO₂ do 2060  r., tak aby spełnić scenariusz zapobieżenia wzrostowi temperatury o 2°C i zapewnić jedną trzecią przyrostowych redukcji CO₂ w ramach programu zapobieżenia wzrostowi temperatury o 2°C.

Sekwestracja dwutlenku węgla to także wielościeżkowe i międzysektorowe rozwiązanie klimatyczne zapewniające głęboką redukcję emisji w energetyce, dekarbonizację gazu ziemnego do wodoru. Rozwiązania te umożliwiają zatem niskoemisyjne ciepło, niskoemisyjny transport i niskoemisyjny przemysł. Wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla jest już sukcesywnie wdrażane. Obecnie na świecie istnieją 43 komercyjne obiekty CCS na dużą skalę, z których 18 w pełni funkcjonuje, pięć jest w trakcie budowy, a 20 pozostałych znajduje się na różnych etapach rozwoju. W Europie działają obecnie dwa takie projekty (oba w Norwegii), zaś kilka znajduje się na wczesnym lub zaawansowanym etapie (projekt „PORTHOS” i „H2M” w Holandii; „Northern Lights” w Norwegii; „H21” w Wielkiej Brytanii).

Wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla (CCS) może działać w przypadku dużych i mniejszych źródeł CO₂, ale kluczowe znaczenie mają tutaj poziomy stężenia CO₂ w źródle. CCS może więc stanowić opcję dekarbonizacji dużych punktowych źródeł CO₂, jak również bardziej rozproszonych i mniejszych miejsc emitujących CO₂ za pośrednictwem infrastruktury transportowej. Aby zająć się rozproszonymi emisjami CO₂ z mniejszych zakładów przemysłowych, należy doprowadzić do sytuacji, w której rozwój i bliskość infrastruktury wychwytywania i infrastruktury logistycznej obniżą koszty CCS na tonę CO₂.

Atmosferyczny dwutlenek węgla występuje w dużych ilościach, ale jako taki nie jest obecnie atrakcyjnym źródłem węgla ze względu na wysokie koszty technologii wychwytywania, ponieważ jest bardzo rozcieńczony i zawiera objętościowo około 0,04% CO₂ w powietrzu. Jednak wykorzystanie CCS z biomasą odnawialną jest jedną z nielicznych technologii redukcji emisji dwutlenku węgla, która daje możliwość stworzenia trwałej ujemnej emisji dwutlenku węgla, czyli usuwania CO₂ z atmosfery. Wśród działań związanych z produkcją chemiczną CCS powinno przede wszystkim przynosić korzyści dużym emisjom, jak np. kraking parowy, amoniak, wodór, soda kalcynowana, tworzywa.

Wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla nadal jednak wiąże się z pewnymi ograniczeniami ekonomicznymi, np. zwiększa zapotrzebowanie na energię podczas operacji. Istnieje zatem potrzeba większej spójności przy proponowaniu celów politycznych w zakresie efektywności energetycznej i redukcji emisji gazów cieplarnianych w odniesieniu do polityki przemysłowej i ambicji długoterminowych.

Także koszty wychwytywania CO₂ są istotnym elementem łańcucha wartości CCS. Mogą one przekraczać 100 euro za tonę CO₂, ale mogą też wynosić zaledwie 20 euro za tonę w przypadku zastosowań, w których usuwanie CO₂ jest częścią procesu produkcyjnego, np. w produkcji etanolu. Ogólnie rzecz biorąc, koszt wychwytywania zależy od czystości i stężenia strumienia CO₂ w danej instalacji i jest niższy w przypadku instalacji, które emitują strumienie CO₂ o wyższym stężeniu. Całkowity koszt CCS zależy również od dostępnej infrastruktury oraz kosztu pracy w lokalizacji, w której powstaje zakład. Wyższe ceny uprawnień do emisji dwutlenku węgla w ramach systemu EU ETS na pewno jednak mogą stymulować inwestycje w projekty CCS. Mimo, że niektóre istniejące projekty pilotażowe i infrastruktury CCS zostały uruchomione przy pomocy finansowania publicznego, to jednak dalsze zachęty i ukierunkowana polityka w zakresie demonstracji i początkowego zwiększania skali będą miały kluczowe znaczenie dla uwolnienia pełnego potencjału CCS w Europie.

Wychwytywanie dwutlenku węgla wymaga również spójnej legislacji. Obecne przepisy dotyczące CCS uznają jedynie CO₂ transportowany rurociągiem. Gdy natomiast CO₂ jest transportowany barką (w fazie ciekłej) ze źródła do następnego miejsca składowania (w celu późniejszego wtłoczenia do wyczerpanego złoża gazu), jest wówczas traktowany jako emisja. Należy zatem uznać nie tylko transport rurociągami, ale także inne rodzaje transportu, np. barkami, w tym transport transgraniczny.

CCSdwutlenek węgladekarbonizacjaprzemysł chemicznyochrona środowiskatechnologie